Professor Mário Dantas

Professor Mário Dantas

ANÁLISE ORIENTADA A OBJETOSFev/2011

Aula 02 - Agenda Paradigmas de Programação Processo de Desenvolvimento de

Software Ferramentas de Apoio

Software Deselegante O software deselegante é aquele software

feito sem uma estrutura clara. O software deselegante é aquele do qual

não se consegue reusar partes e que não se consegue entender como funciona sem uma boa carga de documentação (e muitas vezes nem assim).

É aquele no qual uma pequena modificação em uma de suas características pode causar um não funcionamento generalizado.

Software Elegante O software elegante é o software cuja estrutura

é intrinsecamente mais fácil de compreender, é auto documentado e pode ser compreendido em nível macro ou em detalhes.

Ele é mais fácil de modificar: quando alguma de suas características é mudada, ele continua funcionando.

Soluções para prover elegância -> Padrões de Projeto – lições aprendidas ao longo dos anos em diferentes projetos.

Orientação a Objetos Orientação a objetos (OO) é uma abordagem

de programação que procura explorar nosso lado intuitivo. Os objetos da computação são análogos aos objetos existentes no mundo real.

No enfoque de OO, os átomos do processo de computação são os objetos que trocam mensagens entre si.

Essas mensagens resultam na ativação de métodos, os quais realizam as ações necessárias.

Orientação a Objetos Os objetos que compartilham uma mesma

interface, ou seja, respondem as mesmas mensagens, são agrupados em classes.

Objeto é algo dinâmico: é criado por alguém, tem uma vida, morre ou é morto por alguém. Assim durante a execução do sistema, os objetos podem: Ser construídos Executar ações Ser destruídos Tornar-se inacessíveis

Problemas do paradigma procedural

Consideremos o clássico problema da validação de um CPF.

Normalmente, temos um formulário, no qual recebemos essa informação, e depois temos que enviar esses caracteres para uma função que irá validá-lo, como no pseudo-código abaixo:

cpf = formulario->campo_cpfvalida(cpf)


Alguém te obriga a sempre validar esse CPF?

Você pode, inúmeras vezes, esquecer de chamar esse validador.

Mais: considere que você tem 50 formulários e precise validar em todos eles o CPF.

Se sua equipe tem 3 programadores trabalhando nesses formulários, quem fica responsável por essa validação?

Todos!


A situação pode piorar: na entrada de um novo desenvolvedor.

É nesse momento que nascem aqueles guias de programação - às vezes, é um documento enorme.

Em outras palavras, todo desenvolvedor precisa ficar sabendo de uma quantidade enorme de informações, resultando um entrave muito grande!


Outra situação é quando nos encontramos na necessidade de ler o código que foi escrito por outro desenvolvedor e descobrir como ele funciona internamente.

Um sistema bem encapsulado não deveria gerar essa necessidade. Em um sistema grande, simplesmente não temos tempo de ler todo o código existente.


Considerando que você não erre nesse ponto e que sua equipe tenha uma comunicação muito boa, ainda temos outro problema: imagine que, agora, em todo formulário, você

também quer que a idade do cliente seja validada - o cliente precisa ter mais de 18 anos.

Vamos ter de colocar um if... mas onde? Espalhado por todo seu código... Mesmo que se crie outra função para validar, precisaremos incluir isso nos nossos 50 formulários já existentes.

Qual é a chance de esquecermos em um deles? É muito grande.


Melhor ainda seria se conseguíssemos mudar essa validação e os outros programadores nem precisassem ficar sabendo disso.

Eles criariam formulários e um único programador seria responsável pela validação: os outros nem sabem da existência desse trecho de código. Impossível?

Não, o paradigma da orientação a objetos facilita tudo isso.


O problema do paradigma procedural é que não existe uma forma simples de criar conexão forte entre dados e funcionalidades.

No paradigma orientado a objetos é muito fácil ter essa conexão através dos recursos da própria linguagem.

Vantagens de OO Abstração de dados: os detalhes referentes

às representações das classes serão visíveis apenas a seus atributos;

Compatibilidade: as heurísticas para a construção das classes e suas interfaces levam a componentes de software que são fáceis de combinar;

Diminuição da complexidade: as classes delimitam-se em unidades naturais para a alocação de tarefas de desenvolvimento de software.

Vantagens de OO Reutilização: o encapsulamento dos métodos e

representação dos dados para a construção de classes facilitam o desenvolvimento de software reutilizável, auxiliando na produtividade de sistemas;

Extensibilidade: facilidade de estender o software devido a duas razões: Herança: novas classes são construídas a partir das que

já existem; As classes formam um estrutura fracamente acoplada, o

que facilita alterações; Manutenibilidade: a modularização natural em

classes facilita a realização de alterações no software.

Vantagens de OO Maior dedicação à fase de análise,

preocupando-se com a essência do sistema;

Mesma notação é utilizada desde a fase de análise até a implementação.

Frente a essas vantagens, a abordagem OO tem se mostrado “popular” e eficaz.

Classes

Classes e Objetos

PROCESSO DE DESENVOLVIMENTOAgo/2010

Processo de Desenvolvimento O que é um processo de desenvolvimento?

É a definição de quem faz o que, quando e como, para atingir um certo alvo.

UML é uma linguagem de modelagem, não é uma metodologia. Não se consegue fazer uma boa modelagem sem conhecer processos.

Linguagem de modelagem + processo de desenvolvimento = método (ou metodologia) de desenvolvimento.

Processo de Desenvolvimento As grandes fases de qualquer processo

de desenvolvimento são: Planejamento e elaboração

Planejamento, definição de requisitos, construção de protótipos (opcional)

Construção do sistema (inclui codificação e testes)

Implantação (colocar em produção, treinar usuários, ...)

Processo de Desenvolvimento UML não depende de processo. Você

deve escolher o que for adequado ao seu projeto.

Existem diversos modelos, e esse modelos são influenciados por alguns fatores como: Tipo de software que será desenvolvido

(real-time, sistema de informação, etc.) Escala (Um desenvolvedor, equipe

pequena, etc.)

Processo de Desenvolvimento Modelo em Cascata Modelo de Prototipagem Modelo Evolucionário Desenvolvimento Baseado em

Componentes Modelo de Métodos formais Programação Extrema Processo Unificado

Processo em cascata

Processo Unificado O processo unificado (PU) de

desenvolvimento de software é o conjunto de atividades necessárias para transformar requisitos do usuário em um sistema de software.

É fundamental na visão de que o avanço de um projeto deve estar baseado na construção de artefatos de software, e não apenas em documentação.

Processo Unificado A motivação para o uso da abordagem

de Craig Larman ao Processo Unificado deve-se ao fato de que este é um processo bastante conciso e eficiente para análise e projeto de sistemas orientado a objetos

Neste método, cada artefato (documento ou diagrama) tem uma razão muito clara para existir e as conexões entre os diferentes artefatos são muito precisas.

Processo Unificado Principais Características:

Dirigido por casos de uso. Descrições de casos de uso e seus diagramas

embasam a construção do software. Centrado na arquitetura.

O documento visão, diagrama de componentes e implantação, diagrama de interação e diagrama de classes (modelo de dados) fornecem a perspectivas da arquitetura do software.

Iterativo e incremental.

Dirigido por casos de uso Um caso de uso é uma seqüência de

ações, executadas por um ou mais atores e pelo próprio sistema, que produz um ou mais resultados de valor para um ou mais atores.

O PU é dirigido por casos de uso, pois utiliza-os para dirigir todo o trabalho de desenvolvimento, desde a captação inicial e negociação dos requisitos até a aceitação do código (testes).

Dirigido por casos de uso Os casos de uso são centrais ao PU e a

outros métodos iterativos, pois: Os requisitos funcionais são registrados

preferencialmente por meio deles; Eles ajudam a planejar as iterações; Eles podem conduzir o projeto; O teste é baseado neles.

Centrado na arquitetura Arquitetura é a organização fundamental

do sistema como um todo. Inclui elementos estáticos, dinâmicos, o modo como trabalham juntos e o estilo arquitetônico total que guia a organização do sistema.

A arquitetura também se refere a questões como desempenho, escalabilidade, reuso e restrições econômicas e tecnológicas.

Centrado na arquitetura No PU, a arquitetura do sistema em

construção é o alicerce fundamental sobre o qual ele se erguerá.

Deve ser uma das preocupações da equipe de projeto.

A arquitetura, juntamente com os casos de uso, deve orientar a exploração de todos os aspectos do sistema.

Centrado na arquitetura A arquitetura é importante porque:

Ajuda a entender a visão global; Ajuda a organizar o esforço de

desenvolvimento; Facilita as possibilidades de reuso; Facilita a evolução do sistema; Guia a seleção e exploração dos casos de

uso.

Desenvolvimento Iterativo O desenvolvimento de um software

dividido em vários ciclos de iteração, cada qual produzindo um sistema testado, integrado e executável.

Em cada ciclo ocorrem as atividades de análise de requisitos, projeto, implementação e teste, bem como a integração dos artefatos produzidos com os artefatos já existentes.

Desenvolvimento Iterativo Planejar quantos ciclos de desenvolvimento

serão necessários para alcançar os objetivos do sistema.

As partes mais importantes devem ser priorizadas e alocadas nos primeiros ciclos. A primeira iteração estabelece os principais

riscos e o escopo inicial do projeto, de acordo com a funcionalidade principal do sistema.

Partes mais complexas do sistema devem ser atacadas já no primeiro ciclo, pois são elas que apresentam maior risco de inviabilizar o projeto.

Desenvolvimento Iterativo O tamanho de cada ciclo pode variar de

uma empresa para outra e conforme o tamanho do sistema. Por exemplo, uma empresa pode desejar ciclos

de 4 semanas, outra pode preferir 3 meses. Produtos entregues em um ciclo podem ser

colocados imediatamente em operação, mas podem vir a ser substituídos por outros produtos mais complexos em ciclos posteriores.

Trabalhadores Trabalhadores: Um trabalhador é alguém

que desempenha um papel e é responsável pela realização de atividades para produzir ou modificar um artefato.

Exemplos: analista de sistemas, programador, testador, etc.

Atividades Atividades: tarefa que um trabalhador

executa a fim de produzir ou modificar um artefato.

Processos do PU Descreve as seqüências das atividades

que produzem algum resultado significativo e mostra as interações entre os participantes

São realizadas a qualquer momento durante o ciclo de desenvolvimento (Fases do PU)

Ex.: Requisitos, Análise, Projeto, Implementação e

Teste

Processos do PU Conjunto de atividades (e artefatos

relacionados): Modelagem de Negócio Requisitos Projeto Implementação Teste Implantação Gestão de Configuração e Mudanças Gerenciamento de projeto Ambiente

Fases do Processo Unificado Cada um dos ciclos de desenvolvimento

do PU é dividido em quatro fases: Concepção; Elaboração; Construção; Transição.

Fases do PU: Concepção Estabelece-se a viabilidade de

implantação do sistema. Definição do escopo do sistema. Estimativas de custos e cronograma. Identificação dos potenciais riscos que

devem ser gerenciados ao longo do projeto.

Esboço da arquitetura do sistema, que servirá como alicerce para a sua construção.

Fases do PU: Elaboração Visão refinada do sistema:

definição dos requisitos funcionais; detalhamento da arquitetura criada na fase

anterior; gerenciamento contínuo dos riscos

envolvidos. Estimativas realistas feitas nesta fase

permitem um plano para orientar a construção do sistema.

Fases do PU: Construção O sistema é efetivamente desenvolvido

e, em geral, tem condições de ser operado, mesmo que em ambiente de teste, pelos clientes.

Fases do PU: Transição O sistema é entregue ao cliente para

uso em produção. Testes são realizados e um ou mais

incrementos do sistema são implantados.

Defeitos são corrigidos, se necessário.

Fases do Processo Unificado

• Visão do Software

• Tecnologia• Riscos• Áreas críticas

Concepção

• Requisitos em detalhes

Elaboração • Protótipos

• Codificação• Banco de Dados

Construção

• Avaliação do software

• Versão de Produção

Transição

Processos do PU Avaliando-se as fases do PU, pode-se ter a

impressão de que cada ciclo de iteração comporta-se como o modelo em cascata.

Mas isso não é verdade: paralelamente às fases do PU, as atividades de trabalho, denominados Processos do PU, são realizadas a qualquer momento durante o ciclo de desenvolvimento.

Processos do PU entrecortam todas as fases do PU, podendo ter maior ênfase durante certas fases e menor ênfase em outras, mas podendo ocorrer em qualquer uma delas.

Processos do PU

Requisitos

Análise

ProjetoImplementação

Testes

Processo Unificado

Os Artefatos do PU Cada uma das disciplinas do PU pode gerar um ou

mais artefatos, que devem ser controlados e administrados corretamente durante o desenvolvimento do sistema.

Artefatos são quaisquer dos documentos produzidos durante o desenvolvimento, tais como modelos, diagramas, documentos de especificação de requisitos, código fonte ou executável, planos de teste, etc.

Muitos dos artefatos são opcionais, produzidos de acordo com as necessidades específicas de cada projeto.

Os Artefatos do PUDisciplina Artefato

InteraçãoConcepção Elaboração Construção Transição

Modelagem de Negócio

Modelo Conceitual ou Documento Visão

P

RequisitosDiagrama de Caso de Uso P R

Descrição de Caso de Uso P R

Diagrama de Seqüência P R

Contratos para operações P R

Glossário P R

AnáliseDiagrama de Classes P R

Diagrama de Colaboração P R

Diagrama de Pacotes P R

Documento de Arquitetura do Software

P R

Implementação Código Fonte P R

P = produzir R = revisar

FERRAMENTAS DE APOIOAgo/2010

Ferramentas O que são Ferramentas CASE? A sigla CASE significa “Computer-Aided Software Engineering”.

Traduzindo para um bom português: “Engenharia de Software Auxiliada por Computador”.

Ferramentas As ferramentas se dividem em três

categorias. São elas:1. Lower CASE - ferramentas de

codificação (front-end);2. Upper CASE - ferramentas de análise,

projeto e implementação;3. Integrated CASE - união de Upper e

Lower CASE.

Ferramentas Como escolher a ferramenta? O primeiro passo é saber qual será o uso

da ferramenta na sua empresa. Isto é, ferramenta para codificação ou ferramenta para análise.

Outro fator importante é que a ferramenta deve ser aderente ao conceitos de trabalho na sua empresa.Como estes conceitos e técnicas evoluem no tempo.

Ferramentas Questões importantes para escolha da

ferramenta:1. O time de desenvolvimento está

preparado tecnicamente para trabalhar com ferramentas case?

2. Preciso capacitar os recursos humanos de minha empresa?

3. A metodologia de desenvolvimento em minha empresa está “amadurecida”?

Ferramentas Na prática, as ferramentas existentes no mercado

possuem as características das quais destacam-se os seguintes pontos:

Desenvolvidas sobre uma arquitetura inteligente (customizável);

Possuem "facilitadores" para auxiliar nas tarefas repetitivas;

Verificação da consistência através de regras específicas;

Geração de relatórios para acompanhamento do trabalho;

Interfaces com outros aplicativos de desenvolvimento.

Ferramentas“Uma ferramenta CASE não é a solução para todos os problemas da organização. A organização deve ter certeza de estar pronta para a nova ferramenta. Desta forma uma ferramenta só deveria ser selecionada após a definição do processo de desenvolvimento, dos métodos e de ter sido utilizada num projeto piloto.” (Reid).

Ferramentas Comerciais e “Free Editions”

MagicDraw ($ 1,599,00) Together Architect ( $ 11.500,00) Poseidon ($ 875,00 ) Enterprise Architect ($ 2.500,00) Rose Technical Developer ($6,880.00) Jude/Astah ($280,00 1usuário/1ano) Omondo Eclipse UML ($

84,900.00 / 20 usuários) Visual Paradigm ($ 699)

Fonte: http://www.objectsbydesign.com/tools/umltools_byPrice.html

Ferramentas Livres (BSD e GPL)

Umbrello ArgoUML Dia BOUML Fajuba StarUML

Dia é um programa baseado em gtk+ para criação do diagrama, liberado sob a licença GPL.

É parte do projeto Gnome. Atualmente tem objetos especiais de

lógica, entidade e relacionamento, diagramas UML, fluxogramas, diagramas da rede, e circuitos simples entre outros.

ArgoUML ArgoUML é uma ferramenta CASE

baseada na notação UML (Unified Modeling Language).

Foi desenvolvido pela comunidade de desenvolvedores de código livre Tigris vinculada a Universidade da California, Berkeley.

Sua interface é bem completa o que a torna um pouco complexa de manipular.

Umbrello e um Software de Modelagem UML, que e integrado ao projeto KDE.

Este Software é utilizado para modelar o próprio projeto do KDE por a grande de seus desenvolvedores que utilizam UML.

JUDE é uma ferramenta profissional de modelagem para sistemas a qual suporta UML, diagrama entidade relacionamento, Flowchart, CRUD, Mini Mapas e Diagrama de Fluxo de Dados.

Permite também a conversão entre modelos UML, ER Diagramas, Flowcharts, fluxo de dados e mini mapas.

O nome do programa é um acrônimo de Java and UML Developers Environment (Ambiente para Desenvolvedores UML e Java).

Professor Mário Dantas

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